1. Напишите схемы распределения электронов по энергетическим уровням азота и фосфора. Ка-кой из этих элементов обладает:

а) большей электроотрицательностью,

б) большими окислительными свойствами?

2. Напишите уравнения химических реакций между веществами:

а) Р и Са;

б) Р и избытком О2;

в) Р2О5 и раствором NаОН;

г) раствором АgNО3 и раствором Nа3РО4.

3. Предложите распознавания фосфата кальция, фосфата калия и нитрата калия на основе их физических и химических свойств. Составьте уравнения необходимых химических реак-ций.

1. Чтобы ответить на первую часть вопроса, нужно рассмотреть схемы распределения электронов по энергетическим уровням азота и фосфора.

Схема распределения электронов по энергетическим уровням азота (N):
K: 2 электрона
L: 5 электронов
M: 0 электронов

Схема распределения электронов по энергетическим уровням фосфора (P):
K: 2 электрона
L: 8 электронов
M: 5 электронов
N: 0 электронов

Теперь рассмотрим обоснование для каждого из вопросов:

а) Большая электроотрицательность указывает на то, что атом имеет большую способность притягивать электроны к себе в химической связи. В данном случае фосфор имеет большую электроотрицательность (2,19) по сравнению с азотом (3,04). Поэтому фосфор обладает большей электроотрицательностью.

б) Большие окислительные свойства означают, что элемент имеет способность окислять другие вещества, т.е. получать дополнительные электроны. В данном случае азот имеет большие окислительные свойства по сравнению с фосфором. Это связано с расположением электронов во внешнем энергетическом уровне. Азот имеет 5 электронов во внешнем энергетическом уровне и стремится получить 3 дополнительных электрона для заполнения этого уровня и достижения более стабильной конфигурации. Фосфор же имеет 5 электронов во внешнем энергетическом уровне и стремится получить 3 дополнительных электрона для заполнения этого уровня и 10 дополнительных электронов для заполнения следующего энергетического уровня. Поэтому азот имеет большие окислительные свойства, так как он имеет большую потенциальную способность принять дополнительные электроны.

2. Теперь рассмотрим уравнения химических реакций между веществами:

а) Р + Са → Ca3P2
Фосфор реагирует с кальцием, образуя фосфид кальция.

б) Р + О2 → P2O5
Фосфор реагирует с избытком кислорода, образуя оксид фосфора (V).

в) Р2О5 + НаОН → 2NaPO3 + H2O
Оксид фосфора (V) реагирует с раствором гидроксида натрия, образуя фосфат натрия и воду.

г) АgNO3 + Na3PO4 → Ag3PO4 + 3NaNO3
Раствор серебряного нитрата реагирует с раствором фосфата натрия, образуя осадок серебряного фосфата и раствор нитрата натрия.

3. Распознавание фосфата кальция, фосфата калия и нитрата калия на основе их физических и химических свойств:

- Фосфат кальция (Ca3(PO4)2):
Физические свойства: белый кристаллический порошок, плохо растворим в воде.
Химические свойства: при нагревании распадается на оксид фосфора (V) и оксид кальция.

- Фосфат калия (K3PO4):
Физические свойства: белый кристаллический порошок, хорошо растворяется в воде.
Химические свойства: может реагировать с кислотами, образуя соли соответствующих кислот.

- Нитрат калия (KNO3):
Физические свойства: белый кристаллический порошок, хорошо растворяется в воде.
Химические свойства: может реагировать с драгоценными металлами, например, серебром, образуя нитраты драгоценных металлов (например, AgNO3).

Уравнения необходимых химических реакций для распознавания данных веществ:

а) Распознавание фосфата кальция:
Ca3(PO4)2 + 6HCl → 2H3PO4 + 3CaCl2
При реакции с кислотой образуется фосфорная кислота и хлорид кальция. Фосфорная кислота улавливается поспеваем парами фосфорной кислоты или изменением цвета индикаторного раствора.

б) Распознавание фосфата калия:
K3PO4 + 3HCl → 3KCl + H3PO4
При реакции с кислотой образуется фосфорная кислота и хлорид калия. Фосфорная кислота улавливается поспеваем парами фосфорной кислоты или изменением цвета индикаторного раствора.

в) Распознавание нитрата калия:
KNO3 + AgNO3 → AgNO3 + KNO3
При смешении растворов нитрата калия и серебряного нитрата образуется осадок серебряного нитрата (AgNO3). Осадок можно увидеть в виде белых частиц.

Все уравнения и предложенные методы распознавания веществ позволяют однозначно определить фосфат кальция, фосфат калия и нитрат калия на основе их физических и химических свойств.